더굿시스템(대표 조명환)이 구리와 천연 그라파이트(흑연)를 혼합한 고출력 반도체 소자용 방열판을 개발했다.
현재까지 반도체 소자용 방열판 시장은 구리와 몰리브덴 혼합소재가 주류다. 일본 A사가 세계시장에서 주도권을 쥐고 있다. 더굿시스템은 엠케이전자 신소재방열사업부를 인수 출범했다. 해당 사업부가 연구하던 신소재 방열소재 연구가 이어진 결과다.
더굿시스템은 'CNG-40V1'으로 명명한 구리-흑연 복합소재는 구리-몰리브덴 방열소재보다 열전도도와 열팽창계수에서 우수하다고 밝혔다. CNG-40V1은 열전도도 404W/mk, 열팽창계수 7.9ppm/k를 기록했다. 경쟁사 구리-몰리브덴 소재는 열전도도 286W/mk, 열팽창계수 11.5ppm/k다. 반도체 소자 방열판은 방열을 위해 열전도도는 높고 열팽창계수는 낮아야 한다. 열전도도가 낮으면 방열이 원활하지 않고, 열팽창이 심해지면 방열판 변형이 일어날 수 있어서다.
흑연과 구리 혼합이 시도되지 않았던 것은 아니다. 기술 장벽이 상용화 장애물이었다. 흑연과 구리 혼합물은 질량 차이로 서로 섞이지 않았기 때문이다.
더굿시스템은 자체 기술력으로 흑연 분말을 구리로 코팅하는 방식을 택했다. 이 때문에 두 소재를 균일하게 혼합할 수 있는 양산 기술을 확보했다. 방열기판 구조 특허 등 관련 특허 5개를 확보했다.
국내 무선통신(RF)용 패키지 공급사 M사에서 품질테스트를 진행하고 있다. 일본 금속기업인 D사와는 소재 특성평가와 특허분석을 마치고 투자방안을 논의한다. 더굿시스템은 납품에 대비해 월 60만장 방열판을 생산할 수 있는 양산라인을 구축했다. 5세대 무선통신(5G) 시장이 열리면 통신중계기 분야에서 수요가 발생할 것으로 보인다.
조명환 더굿시스템 대표는 “5G 시대에는 고성능 반도체 열관리 중요성이 더 높아진다는 점에서 이번 개발이 의미가 있다”면서 “하반기에는 일본 고객사 샘플 평가와 본격적 마케팅 활동에 돌입할 것”으로 예상했다.
이영호기자 youngtiger@etnews.com